生物醫學工程的研究方向匯總十篇

序論：好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程，我們為您推薦十篇生物醫學工程的研究方向范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

關鍵詞：生物醫學工程；醫療器械產業；發展

【中圖分類號】

R195 【文獻標識碼】B 【文章編號】1002-3763（2014）08-0294-01

1 前言

生物醫學工程（Biomedical Engineering，BME）主要是指結合了化學、物理、數學、計算機與工程學原理，從事醫學、生物學、衛生學以及行為學等方面的一種研究。生物醫學工程作為一門新興的邊緣學科，其應用工程技術手段，可以有效的解決目前醫學中的一些問題，從而為各類疾病的診斷、治療與預防，保障人們的健康起到積極的作用。而醫療器械產業主要是指在疾病預防、診斷與治療中所應用的電子醫療設備、內外科器械、離體診斷設備、牙科器械、整形設備以及醫院供應品等等。生物醫學工程與醫療器械屬于醫院診治疾病中不可或缺的一部分內容，也是現代醫藥產業發展的兩大支柱。基于生物醫學工程與醫療器械產業的重要性，本文就以我國的生物醫學工程與醫療器械產業作為研究方向，論述其發展現狀，并對生物醫學工程與醫療器械產業的發展前景展開探討。

2 生物醫學工程與醫療器械產業的發展現狀

2.1 生物醫學工程的發展現狀：

生物醫學工程專業作為一項研究方向諸多、內容復雜、要求極高的專業，其在我國的發展已經經歷了36年，但是，我國生物醫學工程較國外相比，其起步還是較晚，綜合來看，其與國外的發展還是具有一定的距離。而從我國生物醫學工程的發展現狀來看，其對于人才的培養目標及研究成果，主要體現在以下幾個方面：

⑴人才的培養。其一，培養能從事醫療設備管理、醫療器械質量控制與管理、醫藥市場營銷、醫學技術服務等方面的人才；其二，將生物醫學工程專業將醫學技術與工程技術相結合，并以此為目標來培養高級臨床醫學工程技術型人才；其三，培養出綜合能力較強，能夠從事生物醫學工程研究、開發與生產的高級人才。⑵研究成果。我國生物醫學工程目前的研究成果主要有：人工關節、人工晶體等功能性假體；人工心臟瓣膜、人工心臟起搏器等人工器官；不同規格、不同種類的電磁與激光治療設備；超聲成像、磁共振成像、X射線計算機斷層掃描、生化分析儀等新型臨床診斷與監護技術、監護設備等。

2.2 醫療器械產業的發展現狀：

生物醫學工程在我國的發展，不僅促進了臨床疾病的診治效果，還推動了醫療器械產業的發展，而當前我國醫療器械產業的發展情況，主要體現在如下幾方面：⑴醫療器械工業現狀。由于國外醫療器械對國內醫療器械市場造成的沖擊，近年來，我國已開始重視對醫療器械的自主研制與創新。例如，在“十二五”規劃中，特別強調了我國自產醫療器械的應用與普及、產品創新。并在著力突破高端裝備大多引進國外的問題。力求實現高端主流裝備、醫用高值材料、核心部件等醫療器械的自主制造，以實現降低醫療費用、打破進口壟斷的問題。⑵醫療器械營銷現狀。我國的醫療器械生產銷售企業諸多，尤其是近年來，在科技的快速發展下，使得我國醫療器械的營銷勢態良好，例如嬰兒培養箱、心電圖機、高壓氧艙、磁共振成像系統、體外診斷試劑、各種敷料及衛生材料等數千種大小不一，規格不一的醫療器械在全國各醫院的應用是非常廣泛的。⑶醫療器械技術現狀。在科技的快速發展下，醫療器械的性能與質量也得到了不斷升級。而我國各大小型醫院，在先進性醫療技術的驅動下，所應用的醫療器械也在不斷升級和完善，例如，基層醫療衛生機械對采色超聲成像儀、生化分析儀、免疫分析儀、多參數監護儀、心電圖設備、耗材等醫療器械的配置與升級。一些大型、綜合性醫院對實時三維彩色超聲成像儀、全自動生化分析儀、64排螺旋CT等先進性醫療器械的應用。

3 生物醫學工程與醫療器械產業的發展前景

3.1 生物醫學工程的發展前景：

雖然生物醫學工程在我國的發展比較迅速，但其與國外的發展相比，還是存在一定的差距，基于這種現象，我國對于生物醫學工程的持續發展也十分重視。而在分析目前我國生物醫學工程的發展情況與研究成果之后，筆者認為，我國今后生物醫學工程的發展前景，將會體現在以下幾方面：⑴納米技術、介入性微創技術、激光技術以及植入型超微機器人，將是未來生物醫學工程的研究重點。⑵生物型人工器官、生物機械結合型將會有新的突破，各種高質量的人工器官將會廣泛應用于臨床。⑶藥物與材料相結合的新型給藥裝置或技術將得到有效發展。⑷所應用的各種診療儀器與裝置，將會逐漸朝著遠程醫療信息網絡化、智能化的方向轉變，其診療所用機器人會在臨床上得到廣泛的應用。

3.2 醫療器械產業的發展前景：

我國目前的醫療器械市場規模占醫藥總市場規模的14%，這也表現出我國的醫療器械產業雖然發展迅速，但與全球水平比還相差甚遠，不過，這種現象也給投資者們看到了該領域更大的發展空間。在技術的不斷升級下，國產高端醫療器械將會逐漸替代國外進口器械，隨著機械器智能與生物智能技術的發展，我國在未來必將不斷研發高科技醫療器械。此外，由于國民生活水平的不斷提高，之后的醫療器械產業還會以家庭會對象，研發生產出一系列適用于家庭自我監護、診斷的高科技醫療器械產品。

4 總結

通過以上分析可見，生物醫學工程與醫療器械產業在醫學領域占據著舉足輕重的位置，而近年來在科技的快速發展下，我國對生物醫學工程也越來越重視，且醫療器械產業也得到了長足的發展。相信在未來醫學技術的不斷完善下，我國生物醫學工程與醫療器械產業也會有更加良好的發展前景。

參考文獻

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生物醫學工程專業是一門跨醫學和電子工程、計算機技術的綜合性學科，主要培養醫療儀器設備公司所需的設計、生產、調試和售后維修服務的技術人員，也可以向醫院提供從事影像技術和設備維護的技術人員。隨著計算機技術的發展，目前國內醫院都在進行醫療設備的更新換代，擁有大量現代化高技術含量的醫療設備成為醫院達標的重要指標。醫院正需要掌握這方面技術的人員。同時，衛生部已下達文件，到2010年大醫院實現醫學圖像數字化管理，中小型醫院要逐步實現數字化管理。而我們開辦的生物醫學工程專業突出了影像技術和計算機課程的教學，為學生掌握醫學圖像的獲取、傳輸、處理打下了良好的基礎。與此同時，國家正在加大醫療儀器設備國產化的力度，扶持和發展醫療儀器設備生產的民族企業，一大批從事醫療儀器設備生產的民營企業紛紛建立，它們需要大量的生物醫學工程專業的中級人才。

從以上的分析可以看出，社會對生物醫學工程專業的專業人才需求還有很大的空間。我校開設生物醫學工程專業，既有利于江西醫療儀器設備工業的發展，又能滿足周邊省份對這類人才的需求。通過我們對廠家和醫院的調查，以每年招生50人計年2月中算，5年內仍不能滿足人才市場需求，畢業生就業形勢看好。

二、生物醫學工程專業培養目標

培養目標是一個專業規定的人才培養方向和標準，是培養人才模式的重要內容。根據社會需求和我院的實際情況，我們將生物醫學工程專業的培養目標定為：培養具備醫學基礎知識、電子技術、醫療儀器設備技術和信息系統的基礎知識，掌握醫學影像技術、計算機技術和各種醫學儀器設備的專業知識，能在各企業從事各類醫學儀器設備系統的設計、制造、調試、維修及銷售的工程技術人才和在醫院從事醫療設備管理、維修和應用的技術人才。要求學生主要學習醫學基礎知識、電子技術、計算機技術、信息科學的基礎理論和基礎知識，接受電子技術、信號檢測與處理、計算機技術在醫學中的應用等技能的基本訓練。畢業生必須具有以下幾個方面的專業技術和能力：掌握電子技術的基本原理及設計方法，掌握信號檢測和信號處理及分析的基本理論，具有生物醫學的基礎知識，具有微處理器和計算機應用能力，具有醫學影像診斷方面的應用能力，具有生物醫學工程研究與開發的初步能力，掌握醫學電子儀器和影像設備維護與管理技術，具有醫院信息化管理、醫學圖像傳輸和處理、醫院辦公自動化、遠程醫療技術，了解生物醫學工程的發展動態。

三、生物醫學工程專業課程設置

學科的高度分化和高度綜合是現代科學技術發展的重要特征之一。生物醫學工程是運用工程技術的理論與方法解決醫學中的實際問題。因此，生物醫學工程應在現代醫學理論和工程技術理論及相關學科的基礎上，建立起自己的專業學科課程）體系。要培養復合應用型生物醫學工程人才，使之適應當前社會的要求，就必須對傳統的教學模式進行改革。而我們教學改革的原則是“拓寬專業、加強基礎、增多方向”，正確處理規模、結構、質量、效益的關系，從變革和發展內涵入手，在擴大專業基礎面的同時，分類加深加細應用型人才的培養，主動適應社會的實際需求。

生物醫學工程專業在我國開辦較晚，沒有現成的培養模式，也沒有配套教材。為了達到培養目標，確保培養規格，我院對生物醫學工程專業課程設置和教材選用十分慎重，尤其是課程設置方面。經過近十年的探索和實踐，我系已初步形成了一套科學完整的課程體系，其中學分為170分，學時為2500個左右，課程有40多門，主要課程如下：

1.通識課模塊。主要包括政治、體育、大學英語、大學物理、高等數學、計算機基礎、C語言程序設計、線性代數、大學物理實驗等課程。這些課程的設置是為學生的德智體全面發展和進一步學習專業基礎課及專業課奠定基礎。

2.醫學基礎課模塊。主要包括基礎醫學概論含人體解剖學、組織胚胎學、生理學、生物化學）、臨床醫學概論含診斷學、內科學、外科學）等課程。通過上述課程的學習，使學生較系統地掌握基礎醫學的基本知識和基本技能，為學生今后進一步學習專業知識，向醫學交叉學科方向發展提供知識儲備。

3.專業基礎課模塊。包括模擬電子技術基礎、數字電子技術基礎、電路分析基礎、電子測量與工藝、單片機及其應用、匯編語言、微機原理與接口、醫用傳感器原理、工程制圖、Matlab應用等課程。通過上述課程的學習，使學生能夠掌握電子技術、計算機技術、信號檢測和信號處理的基本原理及應用，為進一步學習專業課奠定牢固的基礎。

4.專業課模塊。主要包括超聲診斷儀器原理、X射線設備、醫用檢驗儀器、醫用電子儀器、醫用電動儀器、現代醫學影像技術概論、醫學圖像處理、醫用制冷設備、生物信號處理、臨床醫學工程技術等課程。通過這些專業課程的學習，使學生能掌握醫學影像技術和各種醫學儀器的專業知識，能成為在各企業從事各類醫學儀器的設計、制造、調試、維修及銷售的工程技術人才和在醫院從事醫療設備管理和應用的技術人才。

篇（3）

生物醫學工程產業是目前全球發展最快、貿易往來最活躍的產業之一。20世紀80年代以來，全球生物醫學工程產業（醫療器械）銷售額年增長率一直保持在水平。BME產品的國際貿易額每年以25%的速度增長，銷售利潤可達50%以上。因此，美國、日本、德國和法國等發達國家投入了大量人力和財力，發展BME高科技產業，搶占國際市場。全球范圍內，BME產業的主要產地在美國、歐洲和日本，美國是最大的生產、使用和出口國，其次是日本、德國和法國。

2.我國生物醫學工程產業現狀

隨著電子技術、計算機技術與生物材料科學的發展及生物醫學工程學科的興起，我國BME工業獲得了進一步發展的理論基礎和技術源泉，從而帶動了整個產業的技術進步和新發展，走上了 BME科技產業的道路，但與國際先進水平的差距依然非常明顯，主要表現為民族產業不強，高、精、尖的BME產品依賴進口現象嚴重，加快了醫療費用的高速膨脹；由于我國BME產品檔次低可靠性不高、缺乏創新能力等原因，難與國外產品抗衡；BME產業雖然數量眾多、但組織規模不大和產品檔次低，難于參與國際競爭。但我國人口眾多，BME產品需求量又相當大。所以，發展中國的生物醫學工程產業，改革中國的生物醫學工程高等教育，已經刻不容緩。

3.生物醫學工程產業化與生物醫學工程學科教育

工程學突飛發展的今天，生命科學也在迅猛發展，尤其是近年來迅速興起的生物技術給BME以極大的推動。生物醫學工程作為典型的交叉、融合、邊緣性的學科，其含義更深更廣：不僅是工程學與生命科學、醫學的交叉結合，也包括所有其他學科和生命科學、醫學的交叉結合；不僅是工程技術的相應理論方法與生物醫學中人體結構功能的交叉結合，而且要考慮工程技術的相應理論方法與生物技術的交叉結合。正是由于上述諸學科的相互結合和滲透，BME的研究已經深入到分子醫學水平。

可以說有多少理工科分支，就會有多少BME領域，這種多學科的交叉融合涉及到幾乎所有的理工學科和所有的生物學和醫學分支，沒有那一個學者、那一個科研結構可以涉足其全部。而且，BME所指的學科交叉，不是生物醫學同那一個工程學科分支的簡單結合，而是多學科、廣范圍、高層次上的融合。隨著科學的進一步發展，各類學科都有了迅猛的發展，不斷有新技術出現，而且專業基礎也在變化，這些發展變化給生物醫學工程學帶來了新的挑戰。我們有必要站在新的高度對生物醫學工程學科和教育的一些問題做進一步的探討和思考。

4.對我國生物醫學工程高等教育思考

我國已有的BME專業大致可以分為兩類：一類是理工科大學的BME專業，另一類是醫學院校的BME專業。理工科大學的BME專業側重點在于工科，以培養能從事BME研究、開發和生產的高級BME技術人才為主要目標，而醫學院校的BME專業則培養能將工程技術與醫學密切結合，能為醫療和醫學研究部門進行工程技術服務，能從事醫院醫療儀器設備的管理與質量保證工作的高級醫學工程技術人員為主要培養目標。

生物醫學工程學科在我國僅設一級學科，不設二級學科。我國生物醫學工程高等教育始于20世紀70年代后期，20多年來，我國生物醫學工程學科研究和高等教育已經取得了相當可觀的進步，但從總體水平上看，與國外相比仍有相當大的差距。與我國國情和經濟發展的需要很不適應，BME專業畢業生的社會需求缺口較大。

4.1 我國生物醫學工程高等教育存在的問題

我國生物醫學工程學科發展不平衡在研究方面，引進、消化、跟蹤研究多，創新性研究較少；理論方法等應用性基礎研究多，取得自主知識產權的應用研究較少。在學科建設和發展方面，主要集中在信息技術型生物醫學工程學科，對材料技術型生物醫學工程學科、生物技術型生物醫學工程學科和醫療器械型生物醫學工程等學科幾乎沒有涉足。

專業設置偏、少目前的生物醫學工程本科教育的專業設置面比較集中在信息技術型生物醫學工程專業，只有個別學校在培養目標中增加生物材料和人工器官方面的內容；各院校的研究生培養（科研方向）基本以生物醫學信號的檢測處理、醫學成像、醫學圖像處理、醫學儀器研究為主，部分涉及到分子電子學、分子光子學、生物力學、生物醫學材料、人工器官、組織工程等方向，只有少數大學比較集中在納米材料、生物醫學材料以及人工器官和生物醫學圖像處理。研究生培養的專業面相比本科生的專業面寬廣。

醫工結合不突出由于受到認識和理論上的因素、文化心理上的因素、管理體制上的因素以及國家政策上的因素等方面的限制，工程與醫學的有機結合在教學上體現的還很不夠，綜合院校往往具備更深的理工基礎而缺乏醫學背景，醫學院校與臨床結合緊密，但工程力量又顯得薄弱。雖然近年來，不少醫科院校與綜合性大學合并，為生物醫學工程專業工程背景的教育和研究提供了條件，但由于體制和教育模式的限制，學科的交叉和融合并沒有得到根本解決。

專業層次不合理目前我國舉辦生物醫學工程專業教育的各高校，生物醫學工程高等教育基本執行以本科教育為主體積極發展研究生教育的方針。然而，由于生物醫學工程學科自身的特殊性和學科自身的高度交叉、融合的特點，可以設想，四年制的本科教育又怎能實現真正意義上的醫工的交叉融合呢？生物醫學工程研究是其產業化的基礎，而研究必須通過產業化才能實現為醫學服務的目的，但是當前辦有生物醫學工程專業的大學，很多在基礎研究方面并不具備實力，所以對于本科教育而言，其研究和產業化的任務也很難實現。

4.2 我國生物醫學工程高等教育改革思考

學科發展與專業設置在歐美一些發達國家，無論本科和研究生教育的學科發展、專業設置以及培養目標都以社會需求為導向，緊密結合生產和科技發展變化的需要，及時調整學科發展方向和專業設置內容。在我國開設生物醫學工程專業經驗比較成熟的大學往往存在著偏重于理科或醫科的現象，沒有體現出生物醫學工程多學科交叉的特點。所以我國的BME高等教育首先要從社會需求的角度出發，拓展學科建設方向，逐步建立起適合于多學科合作發展的運行模式。其次要充分利用高等院校的科研優勢設置課程體系。美國生物醫學工程課程特別是專業課程既能體現學科本身涉及面廣的特點，又具有相當的靈活性，又能結合科研優勢，突出重點，是很值得我們借鑒的。

醫工結合與交叉復合型人才培養BME是多學科的交叉學科，專業人員需要同時具備醫學和工程技術兩類知識和經驗靠以往的醫生+工程師來組成專業技術人員隊伍是無法適應學科發展需要的。所以必須從現在起，特別重視BME教育工作，加強現有專業點的建設，提高教學質量，改革現有教材，制定科學的人才培養計劃。首先，各學科的交叉和融合是我們必須牢牢記住的關鍵點。以醫、工、理為基礎，為實現多學科的交叉和融合奠定堅實的基礎。其次，構建科學的教育體系結構。根據專業設置和學科研究方向確定知識結構的主干，同時注重拓寬知識范圍，使學生既能有相應的生物醫學工程專業知識又具備在其他領域中發展的基礎，從而實現真正意義上的理、工、生物醫學的交叉和融合。

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1、什么是生物醫學工程？

1.1含義

生物醫學工程是一個新興的多學科交叉領域，其內涵是：工程科學的原理和方法與生命科學的原理和方法相結合以認識生命運動的“定量”規律，并用以維持、改善、促進人的健康。“生物醫學工程”這個詞匯蘊含了三個專業領域的相互影響：生物學、醫學和工程學。生物醫學工程是綜合生命科學和工程技術的理論、方法、手段,研究人類及其他生命現象結構功能的理、工、醫相結合的新興交叉學科，是多種工程技術學科向生命科學滲透和相互交叉的結果,并已成為生命科學的重要支柱。生物醫學工程是應用基礎科學，主要服務于人類疾病的診斷、預防、監護、治療及保健、康復等方面；生物醫學工程的主要研究任務是利用工程技術手段解決醫學診斷、治療和信息化管理等問題，為醫學提供高技術含量的現代醫療裝備。

1.2內容與領域

生物醫學工程的研究內容可分為基礎研究和應用研究兩個方面。基礎研究，包括生物力學、生物控制、生物效應、生物系統的質量和能量傳遞、生物醫學信息的提取與處理、生物材料學、生物系統的建模與仿真、各種物理因子的生物效應等;應用研究，直接為醫學服務，包括生物醫學信號檢測與傳感技術,生物醫學信息處理技術,醫學成像與圖像處理技術,人工器官、醫用制品和儀器,康復與治療工程技術等。后者是醫學工程研究領域中最主要的內容之一，它的成果直接推動醫療衛生事業的發展，效果最明顯、最迅速,所以特別受醫學工程人員和醫生的重視。

2課程安排

根據我國《生物產業發展“十一五”規劃》，生物醫學工程高技術專項將按照當代生物醫學工程技術和產業發展的方向，重點發展醫療影像設備、醫療監護系統及設備、腫瘤物理治療設備等11大類產品,強化新型醫用植入器械和人工器官、數字化與智能化醫療裝備、可生物降解醫用高分子及藥物控釋載體、醫療監護和遠程診療系統等領域的創新能力。針對這一方向，我們將設定14次課，分別介紹各項技術產品或領域的現狀和發展，讓學生對生物醫學工程學科有個整體的了解和認識。課程設置如下[2]：

1.生物醫學工程概況：介紹生物醫學工程學科概況、發展歷程、學科內容、工程分支，以及國內外高校建設發展生物醫學工程學科的情況。

2.組織工程學：應用細胞生物學和工程學的原理,吸收現代細胞生物學、分子生物學、材料與工程學等學科的科研精華,在體內或體外構建組織和器官,以維持、修復、再生或改善損傷組織和器官功能,是繼細胞生物學和分子生物學之后,生命科學發展史上又一新的里程碑,標志著醫學將走出器官移植的范疇,步入制造組織和器官的新時代。目前組織工程已經成為再生醫學研究和發展的核心與主要方向。

3.生物材料學：研究與生物體（特別是人體）組織、血液、體液相接觸或作用時，不凝血、不溶血、不引起細胞突變、畸變和癌變，不引起免疫排異和過敏反應,無毒、無不良反應的特殊功能材料。許多重點院校和科研單位都成立了相應的研究機構，從事生物材料及制品的開發研究，在天然高分子和合成高分子、無機和金屬生物材料研究方面均取得了舉世公認的成果。

4.人工器官：主要研究人體組織與器官的再生、修復與替代。人工器官在臨床上的應用，挽救了不少垂危的生命，為臨床醫學的發展開拓了新途徑。目前人工器官的研究和應用已基本遍及人體全身。

5.生物傳感器技術:使用固定化的生物分子結合換能器,用來偵測生物體內或體外的環境化學物質或與之起特異互作用后產生響應的技術。目前,生物傳感器正朝著以下幾個方面發展:①向高性能、微型化、一體化方向發展；②生化檢測的智能化系統；③仿生生物學的發展。

6.生物系統的建模與仿真：對生物體在細胞、器官和整體等各層面的參數及其相互關系建立數學模型，并用計算機求解該模型以分析和預測各種條件下生物系統運行的機制和狀態。研究領域涵蓋生物力學、復雜生物醫學系統的建模與仿真等領域，主要采用計算力學、圖形圖像分析和數學建模等方法，對生物醫學中的科學問題進行計算機建模和分析。

7.生物醫學信號檢測與處理技術：生物醫學信號的檢測與處理幾乎成為了生物醫學工程學科共同的研究方向。從生物體中獲取各種生物醫學信息，并將其轉換為易于檢測和處理的電信號。

8.醫學成像與圖像處理技術：研究如何將人體有關生理、病理的信息提取出來并顯示為直觀的圖像、圖形方式，或對已有的醫學圖像進行分析處理，為疾病的早期診斷和治療提供了可能性,也為臨床診斷引入了新的概念。

9.數字化X射線影像技術及設備：數字化X射線影像技術現已成為臨床診斷的最主要手段。涉及的關鍵技術包括:直接數字化平面X射線影像技術;數字化X射線三維影像技術;低劑量CT、容積CT等。

10.磁共振影像技術及設備：磁共振影像是檢測人體解剖、生理和心理信息的多因素、多層面和多對比度成像設備。

11.核醫學成像技術及設備：核醫學成像是對放射性核素標記化合物的體內生化過程成像的裝備,是目前能夠在臨床應用的最主要的分子成像手段。涉及的關鍵技術：單光子斷層成像(SPECT)技術和系統、正電子發射(PET)影像技術和系統、PET與CT融合技術等。

12.數字化超聲波成像技術及設備：超聲成像設備在四大影像設備中使用最為廣泛。目前重點發展技術包括：多波束成像技術、諧波成像技術、多角度復合成像技術、三維成像技術、電容式微機械超聲換能器、彩色超聲成像設備系統、數字黑白超聲影像設備等。#p#分頁標題#e#

13.醫學納米技術和納米材料：可運載腫瘤標志物分子的特異性抗體、腫瘤治療藥物以及造影劑等新的高效藥物(基因)載體；發展納米尺度的顯微探針成像技術；發展用于組織再生修復的納米生物材料；建立用于納米材料健康與安全評價的技術與方法，都是當前重點發展方向。

14.康復工程技術:重點發展假肢仿生智能控制技術、低成本假肢矯形、適應不同功能障礙者工作和學習的環境控制系統與遠程交流、認知功能康復、人工電子耳蝸漢語識別、電子助視、老年人室內安全監護等技術。

3教學模式的探索

針對課程本身的特點和學生認知的特點，設想從以下幾個方面探索課程的教學：

3.1多媒體教學

多媒體教學具有直觀、生動、易于理解的特點，并可節約教學時間，提高效率。由于每次課針對的是某項技術領域相關理論知識和行業動態的介紹，涉及的知識點多且泛，采用多媒體教學課件進行教學，形象直觀，趣味性強，可以使學生印象深刻，降低了抽象知識的理解難度和記憶難度，激發了學生的學習興趣。

3.2優化課程內容，加強實踐教學

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根據教學與科研條件、研究方向的不同，國內理工類院校關于生物醫學工程專業人才的培養目標既具有上述共性，又各有側重與特色。如清華大學提出旨在培養能將現代電子、信息技術、物理、化學、數學和其它工程學原理，應用于研究生命科學的基本問題，能利用工程技術方法解決疾病預防、診治及改善健康、提高生活質量等的高級專業人才；浙江大學則明確培養具有生命科學、電子技術、計算機技術及信息科學等理論知識、醫學知識和工程技術緊密結合的科學研究和技術開發能力，能在生物醫學電子、醫療儀器、計算機技術、信息產業等部門從事研究、開發、教學及管理的高層次創新型人才；東南大學強調以電子、信息技術生物學、化學和材料學為知識基礎，使學生具備開展與人類健康相關的科學研究及應用開發能力，重點培養學生的研究能力和創新能力，培養具備寬闊視野、思維活躍的精英人才和領軍人才；上海交通大學依托其強大且基礎雄厚的工科和醫學背景，重點培養在生物、醫學和工程技術領域中具有開展交叉研究能力的有創新精神的，能應用物理、化學、材料、電子信息和工程等領域的技術解決生命科學問題的創新型交叉學科人才。華中科技大學生物醫學工程專業培養具備生命科學與光、電、計算機等信息科學有關的基礎理論知識，以及醫學與工程技術相結合的科學研究能力，能在醫療器械、電子技術、計算機技術、信息等產業部門從事研究、開發、教學及管理的高級工程技術人才。

華南理工大學生物醫學工程專業，始于從碩士研究生人才的培養，我校于1993年獲生物力學碩士學位授予權，1998年，將生物力學碩士點(生物科學與工程學院)與生物電子學碩士點(電子與信息學院)整合為生物醫學工程一級學科專業碩士學位授權點，并開始正式招收碩士生，2002年招收生物醫學工程專業本科生，2004成立生物醫學工程系，2006年獲生物醫學工程一級學科博士點。根據我校生物、電子、材料等學科在科研教學方面的多年積累的與優勢，結合廣東省生物醫學工程產業的發展與需求，將生物醫學工程專業本科培養目標，按要求掌握的知識與具體的能力確定為：

目標1(扎實的基礎知識)：培養掌握扎實的專業基本原理、方法和手段等方面的基礎知識，包括生物醫學、電子技術、信息科學、計算機技術、生物材料、生物信息等相關學科基本知識、基本理論和基本技能的復合型高級科技人才。

目標2(解決問題能力)：培養學生能夠創造性地利用生物醫學與工程技術相結合的研究開發能力，以服務于國內外生物醫學工程產業快速發展的需求。

目標3(團隊合作與領導能力)：培養學生在團隊中的溝通和合作能力，學會按分工要求在團隊中從事具體工作，完成指定任務，進行組織協調，進而能夠具備生物醫學工程領域的領導能力。

目標4(工程系統認知能力)：讓學生認識生物醫學工程的多學科交叉特性，從系統的角度認識與領會生物醫學工程學科的核心與特點。要求從工程系統的角度，運用多種工程技術手段與方法，尋求解決實際問題的方案。

目標5（專業的社會影響評價能力）：培養學生正確理解生物醫學工程對人們日常生活、人類健康所產生的重要影響。

目標6（全球意識能力）：培養學生能夠在全球化的環境里保持清晰意識，積極跟蹤新理論方法、技術的發展，在全球化的背景下認識與把握生物醫學工程學科的現狀與發展。

目標7（終身學習能力）：生物醫學工程畢業生在職業生涯中，需要根據學科、行業發展與崗位要求，不斷更新知識，提升自己的綜合素質，并具備終身學習的能力。

綜觀理工科院校生物醫學工程專業本科生的培養目標，既反映了各校的學科優勢、特色與定位，又具明顯的共性，即強調學科的交叉復合特性，培養能將工程技術和醫學、生物等基礎理論相結合，解決人類生命健康中的問題、提高生活質量的綜合性人才，尤其注重學生的實踐能力與創新能力。

理工類院校的生物醫學工程專業培養特色

在專業特色建設方面，各高校依托各自的學科建設與教學資源優勢，逐漸形成自己的辦學特色。如清華大學持之以恒地進行教學建設與改革，形成了"注重質量，強調實踐，緊密結合科研"的教學特色，清華大學生物醫學工程學科2001年被評為全國重點學科，2006年被評為國家重點一級學科；浙江大學則強調系統掌握計算機技術、信息處理技術、電子技術、儀器技術和生命科學相關的基礎理論知識具有多學科交叉應用能力和國際競爭力的復合型人才培養，為國家級生物醫學工程特色專業建設點；東南大學從1988年開始與南京醫科大學合作，進行7年制工醫雙學位人才培養，2000年開始進行生物醫學工程專業（七年制）本碩連讀人才培養。2007年建立醫工結合生物醫學工程長學制創新人才培養國家人才培養模式創新實驗區，2008年成為生物醫學工程國家特色專業建設點，形成了工醫復合型人才培養的特色，并形成了生物醫學電子學和現代生物技術兩個重要的特色方向；上海交通大學則充分利用附屬醫院的臨床資源，建立與基礎課程相適應的實踐教學體系，強化學生實踐訓練，培養動手操作與創新研發能力，大力推進醫工(理)交叉學科人才培養，積極推進國際合作與交流；華中科技大學華中科技大學自1997年起系統地開展了生物醫學光子學特色方向本科教學體系建設的探索與實踐。基于生物醫學工程學科的特點，借鑒國內外最新教學成果,建立了一套具有生物醫學光子學特色方向的本科教學體系。2011年開始招收“醫療器械”卓越工程師實驗班，按照全新的教育大綱和創新的實驗模式培養面向醫療器械產業發展需要的高端領軍型人才。

華南理工大學生物醫學工程專業經過近10年的本科教育實踐，以電子技術為基礎，以生物醫學電子儀器與生物醫學信息為主，兼顧生物醫學材料、分子生物學及生物信息學，基本形成了多學科方向交叉的知識體系。尤其注重學生基礎知識、實踐能力和創新能力的培養，根據廣東地區生物醫學工程產業的優勢與市場需求，著力培養具有生物醫學工程專業基本素養、基礎扎實、專業知識面廣的復合型高級技術和專業管理人才。近年來，積極與廣東省生物醫學工程領域領軍企業、醫療、科研機構開展聯合培養人才的改革，如自2009年開始，華南理工大學與深圳華大基因研究院共同成立了華南理工大學-深圳華大基因研究院，并開設基因組科學創新班，生物醫學工程專業部分優秀學生從大學三年級開始，即有機會進入深圳華大基因研究院從事生命學科的學習與科學研究；2011年，華南理工大學攜手中國科學院廣州生物醫藥與健康研究院，共建“華南干細胞與再生醫學英才班”，實行“2.5+1.5”的培養模式，“英才班”將根據學生所屬專業本科培養計劃和干細胞與再生醫學的專業培養要求，為學生制訂個性化的培養方案，將專業理論知識與實踐、學習和科學研究相結合。此外，生物醫學工程專業與深圳邁瑞電子有限公司、汕頭超聲儀器研究所、廣州總院、南方醫院、廣東省人民醫院、中山大學附屬腫瘤醫院和廣州醫學院附屬腫瘤醫院等單位建立了密切的聯系，為學生的實踐、實習提供優越的資源和條件，同時，為學生的就業不斷開拓新的渠道；從大學二年級開始，學生即有機會加入“學生研究計劃SRP(StudentResearchProject)”，參與老師指導的科研實踐，進入實驗室與研究生共同學習研究。學習、研究期間，取得優異成績或成果的學生，推薦參加“挑戰杯”大學生課外學術科技作品競賽。華南理工大學生物醫學工程專業，近年來進行各種新的人才培養模式的有益探索與實踐，進一步擴寬學生的知識面，顯著提高學生的實踐能力，激發學生學習熱情，培養學生的創新能力。

生物醫學工程專業人才培養模式

我國高等工程教育強化主動服務國家戰略需求、主動服務行業企業需求的意識，確立以德為先、能力為重、全面發展的人才培養觀念，創新高校與行業企業聯合培養人才的機制，改革工程教育人才培養模式，提升學生的工程實踐能力、創新能力和國際競爭力。主要體現于四個方面：(1)工程教育服務國家發展戰略；(2)加強與工業界的密切合作；(2)重視學生綜合素質和社會責任感的培養；(4)注重工程人才培養國際化。近年來，各高校都在進行專業人才培養模式的改革、探索和實踐，主要包括(1)重基礎、寬口徑、強能力、高素質的大類培養模式。如上海交通大學實行按院系招生、學生入校兩年后再分專業的培養模式，從而有利于學生根據個性、特長選擇專業，增強學生的競爭意識，有利于資源的優化整合；中國科技大學秉承“基礎與創新并重”的辦學理念，實行重基礎、“輕”專業，注重基礎“寬、厚、實”，專業“精、新、活”的寬口徑個性化培養模式。浙江大學提出“以人為本、整合培養、求實創新、追求卓越”的教育理念，確立的人才培養模式是以3M(多規格、多通道、模塊化)和“寬、專、交”為特征的KAQ(知識、能力、素質)并重，將本科專業分成若干學科大類，實行前期按大類培養，實施通識教育，后期實行寬口徑專業教育的新模式。華南理工大學的培養模式與浙江大學既具相似性，又各有側重。華南理工大學以注重精英人才與個性化人才的創新能力培養為特色，如按大類分電子、機械、化工、材料、經貿等各大類專業精英班，“基因組科學創新班”和"華南干細胞與再生醫學英才班"等。

(2)注重創新與實踐能力培養，如卓越人才培養、產學研相結合人才培養、交叉復合型人才培養。近幾年，各高校均十分注重學生的創新能力和實踐能力的培養，通過卓越人才計劃旨在提高學生的科研能力與解決實際問題的能力。卓越工程師教育培養計劃的遵循“行業指導、校企合作、分類實施、形式多樣”的原則，其特點包括：行業企業深度參與培養過程；學校按通用標準和行業標準培養工程人才；強化培養學生的工程能力和創新能力。其中，首批“卓越工程師教育培養計劃”高校包括清華大學、浙江大學、上海交通大學、華中科技大學、東南大學和華南理工大學等61所高校，第二批共有133所年高校加入“卓越工程師教育培養計劃”。

(3)國際化人才培養，通過與國外知名高校建立人才培養合作項目，進行聯合培養。如教育部中國教育國際交流協會(CEAIE),中教國際教育交流中心(CCIEE)和美國州立大學與學院協會(AASCU)共同合作的“1+2+1中美人才培養計劃”，積極推動中美高校學分學歷互認，促進中美高校師生雙向交流、共同制定大學本科專業教學計劃等。此外，近年來，各校紛紛與歐美、澳洲著名大學建立了各種靈活的本科人才聯合培養機制，推進教師雙向交流，專業課程實行雙語教學或全英教學等。

(4)個性化人才培養，華南理工大學生物醫學工程專業培養學生過程中，根據學生知識結構與特長，注重個性化培養，如，一方面鼓勵生物醫學工程專業學生修讀“雙學位”，另一方面，也接受其它專業學生修讀生物醫學工程專業“雙學位”；通過“學生研究計劃(SRP)”，“百步梯攀登計劃”、“挑戰杯全國大學生課外學術科技作品競賽和創業計劃大賽”等，培養學生的創新、創業、科研能力。

課程建設

生物醫學工程專業教學指導委員會，為生物醫學工程學科人才培養的規范化提供重要的指導性意見。根據生物醫學工程學科的發展趨勢與社會需求、以及各高校的教學和科研優勢，理工科院校設置的生物醫學工程專業本科的課程體系，既存在共性，又各具特色。其中，理論教學部分，主要包括公共基礎課、學科基礎課和專業領域課，實踐部分，包括實驗課程、課程設計、認識實習、工程實習、生產實習和畢業實習等。各理工院校生物醫學工程專業本科培養計劃中的公共基礎課頗為相似，主要有政治類課程、大學英語、大學物理、大學化學、數學(微積分、線性代數、概率論與數理統計)、工程制圖、大學體育，以及人文、社會和技術類通識教育課程；學科基礎課程，大多數高校以生物醫學電子與信息為主，包括電路、數字電子技術、模擬電子技術、信號與系統、數字信號處理等主干課程，并設置解剖生理學、臨床醫學概論、普通生物學、生物化學與分子生物學等重要基礎課程；各校的生物醫學工程專業本科課程的差別，主要體現在專業領域課，同時也最能體現其專業特色。一般以其優勢學科方向開設不同的專業必修或選修課程，如浙江大學按數字醫學信息、生物傳感器與醫學儀器、定量與系統生理學三個方向設置專業課程，東南大學則分生物傳感與生物電子學、生物信息學、生物醫學材料與納米技術、醫學信息工程等四個方向，上海交通大學包括生物醫療儀器、神經科學與神經工程、醫學成像與圖像處理、生物材料與納米生物醫學等幾個方向課程；清華大學按學科方向分為醫療儀器、神經工程、醫學影像和微納醫學等四個主要方向，分別設置不同的專業課程。

華中科技大學則包括按生物醫學光子學、醫學影像學、生物信息學、納米生物材料和組織工程等方向的專業課程；華南理工大學生物醫學工程專業的本科課程，主要涵蓋了醫學電子儀器、醫學影像、醫學信息、生物力學和生物醫學材料等五個方向，分別開設了醫學傳感器、醫療儀器設計、生物醫學測量、醫學超聲學、生物醫學信號處理、醫學成像技術、醫學圖像處理、醫院信息系統、遠程醫療、生理系統仿真建模、生物力學、生物醫學材料等重要課程。

實踐環節主要包括綜合實驗、課程設計、臨床實習、金工實習、電子工藝實習和畢業實習等。其中綜實驗包括工程生理學、生物醫學工程、醫學儀器與信息工程3門綜合實驗課程，設置了數字電路、微機原理與應用、醫學儀器等3門課程設計。由于廣東省醫學資源和生物醫學工程產業具有較強的特色和優勢，尤其在醫療儀器行業擁有一批實力雄厚的企業，華南理工大學充分利用這種地域的產業優勢，知名企業聯合建立了本科實習基地，和具優越醫療資源的醫院建立了良好合作關系，為本科生的臨床實習與畢業實習提供強有力的支持。此外，華南理工大學積極鼓勵學生參與“暑期實習計劃”，即由老師或學生自行聯系實習單位，經院系和老師推薦，學生有機會在暑期到相關高校或科研院所實驗室、企事業單位實習。

在雙語課程、全英語課程、新型課程和特色課程方面，華南理工大學生物醫學工程專業也正在積極進行建設，如《醫學圖像處理》和《醫院信息系統》已經實行雙語教學，正在為全英文授課做準備；不定期地邀請國內外有影響的專家和企業負責人進行專題講座或創業教育；為新生開設《生物醫學工程概論》課程，計劃進一步開展新生研討課、系列專題研討課。

總結

生物醫學工程學科具有鮮明的交叉與復合特性，它對解決人類生命與健康中的問題具有十分重要的作用，生物醫學工程學科與相關產業發展亦極為迅速，如何培養適應學科發展需求和符合社會需要的專業人才，是各高校生物醫學專業面臨的重要問題。理工科院校在電子、計算機、信息、生物、材料、制造等學科具有一定的優勢，充分利用理工科的資源優勢，培養研究與應用兼顧的高級專業人才，亦是理工科院校本科教學的重要目標。

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近30年的改革開放推動了我國經濟的快速發展，同時為國際化高質量的工程技術人才提供了需求空間。然而，多項研究表明，我國只是工程教育大國而非強國，我國的工科學生面臨著不能滿足社會需求而產生的失業的壓力。在此背景下，教育部為貫徹《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010～2020年）》和《國家中長期人才發展規劃綱要（2010～2020）》，于2010年啟動了工程教育的重大改革項目“卓越工程師教育培養計劃”（以下簡稱“卓越計劃”）。“卓越計劃”的啟動對傳統的人才培養觀念和模式提出了挑戰。“如何培養合格的卓越工程師人才”成為各大高校，特別是國家和地方首批“卓越計劃”試點的高校和專業務必思考的首要問題。根據“卓越計劃”的要求與理念，很多高校提出了從專業基礎知識、能力和品德綜合素養三個方面進行卓越工程師人才培養的模式[1-2]。

1“卓越工程師”及3I特質涵義

教育部高教司相關負責人表示，希望通過“卓越計劃”的實施，能夠引導工程教育的改革方向，讓工程教育回歸工程。也就是說，“卓越計劃”希望培養的學生具備相應的工程技術和專業能力，具備追求卓越的精神和態度，能夠真正服務企業和社會。“卓越計劃”的實施不是培養能力超強的高級工程技術人才，而是要求培養具備知識、能力和品德綜合素養，即具備3I（Initiative,IndustrialandIntegrative）特質的現代工程技術人才。目前，清華大學、北京理工大學、東南大學等高校在卓越計劃的推動下，開始探索生物醫學工程專業卓越工程師人才培養新模式。但是這些高校大多是綜合性、或理工類院校，具有較強的工科背景和條件。然而對于醫學院校的生物醫學工程專業而言，工程技術基礎相對薄弱，不能夠復制其它高校的人才培養模式。因此，我們需要根據自身的背景與條件，摸索一套適合醫學院校生物醫學工程專業卓越工程師培養的3I人才培養模式。

2改革思路與應用

為了能夠真正實現知識、能力和品德綜合素養的培養，本校生物醫學工程專業從不同角度、不同層面滲透3I特質的培養理念，充分展現3I特質的人才培養模式。

2.1優化專業課程設置與實踐體系

由于生物醫學工程是新型交叉學科，具有多個研究方向，因此在本科的教育中也可以根據市場需求，細化專業方向，設置具有專業方向特色的專業基礎課程與專業課程。比如我校生物醫學工程專業設有一個醫療電子儀器方向，因此我們在該方向的課程體系中設置了各種醫學設備相關的課程，比如《醫學影像設備學》、《醫用治療設備》、《檢驗分析儀器》等課程。實踐體系主要包括專業實驗、見習、實習，學生競賽，科研實訓小組等。根據教育部關于實驗教學的指導意見，我校生物醫學工程專業在新培養方案的修訂過程中，對專業實驗的設置進行了大幅改革，大大增加了實驗教學的學時比例，加大了設計性、綜合性實驗的比重。為了鞏固學生的理論知識，提高學生學習的興趣和熱情，對低年級學生在課堂之外成立興趣小組，開展電子電路的初步實踐，培養學生的動手能力；鼓勵學生參加各類大學生競賽和參與教師的科研課題，培養學生的自學能力、分析問題解決問題的能力、創新精神和團隊意識，今年學科組成立了生物醫學工程專業科研實訓小組，由專業老師負責指導。

2.2建立校企合作平臺

根據專業方向，拓展更多相關的實習基地，建立長期有效的校企合作平臺，有針對性地培養學生對專業方向和專業知識的了解和學習，讓學生對本專業在社會中的應用領域和應用價值有初步認識，便于專業理論知識的鞏固和就業目標的確定。“卓越計劃”要求企業全程參與卓越工程師人才培養的過程，林健教授也對國內外校企合作的情況進行了分析，并提出參考方法與建議[3]。從2012年開始，我校生醫專業開始與一醫療器械公司開展合作辦學，開辦“卓越班”。該班由生物醫學工程專業選拔的學生組成，負責學生的職業素養培訓、大型醫療器械的授課和實踐、團隊精神和綜合素質的訓練等。

2．3注重綜合素質與品德培養

積極開展有意義的課外活動與鍛煉，提高學生的品德素養。在培養方案的修訂中，學校也考慮了這個問題，學校的公共課程很多增設了實踐課程；加大了社會調查與實踐、軍事理論的實踐等。

3改革效果與意義

目前，新的培養方案剛剛啟用，只有少數專業課程采用了新的課程設置。從學生的調查中發現，學生對實驗學時的增加比較滿意，他們有了更多動手鍛煉的機會。一些公共課程實踐學時的增加也提高了學生的學習熱情，比如思想政治課有更多機會去博物館、革命紀念館等地方參觀、學習；暑假有更多的社會實踐時間和機會去走入社會、了解社會。生物醫學工程專業的“卓越班”目前進展順利，通過3年的摸索，人數、課程及流程均已穩定。從學生、學校和企業三方的反映，該“卓越班”辦學效果良好，而且報名參加“卓越班”的學生人數每年呈遞增趨勢。基于卓越工程師培養的3I人才培養模式的目的在于促進教學、提高教學質量，為社會培養真正具備專業基礎知識、能力和品德綜合素養的工程技術人才。該模式注重學生興趣和市場需求，能夠使學生學習的目的更明確，對提高學生的學習興趣和熱情具有重要意義；注重能力培養，有助于提高學生的實踐動手能力、培養學生的自學能力和創新意識、提高學生分析問題和解決問題的能力；注重專業知識和實踐相結合，邊學習邊實踐邊鞏固，有助于改善教學效果和教學質量；注重品德的提高，充分體現“唯人”校訓理念。同時，3I特質的卓越工程師培養模式對教師也提出了更高的要求，對于提高教師的教學水平、改善教學方法與手段、提高教學質量與效果都具有重要作用和實際意義。

【參考文獻】

［1］王菁華,周軍,岳愛臣,等.“卓越計劃123模式”的創建與實踐研究[J].高等工程教育研究,2012,3:47-52.

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【中圖分類號】G【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2012）10C-0135-02

一、生物醫學工程專業的特點

生物醫學工程旨在運用工程技術的原理和方法，研究和解決生物學和醫學問題的新興、邊緣、交叉學科。其主要任務是：從工程學角度研究、解釋生物體特別是人體的生理、病理變化過程。其主要研究方向包括：生物系統的建模與仿真、生物醫學信號的檢測與分析、生物醫學成像和圖像處理、電磁場生物效應、腦科學與認知、人工器官以及相關的醫療設備的研制等。生物醫學工程學是醫療衛生健康、保健性產業的重要基礎和動力，它所帶動的產業在國民經濟中占有重要地位，世界各國都在不斷加大對生物醫學工程的投入。經過本專業培養的學生，不僅應能夠在醫學中較熟練地運用電子技術、信息處理技術、計算機技術，而且還應具備生物科學理論基礎以及醫工結合的研究和實驗技能，以及醫療電子設備、醫學信息處理的初步開發、研究、應用、維護和管理能力。本專業畢業的學生擇業面寬，就業適應能力強。畢業生既可以在醫療儀器行業從事新產品的開發與應用，又可以在醫院醫學工程部門比如醫學儀器、醫學影像設備與技術，國家技術監督部門，以及其他電子技術、計算機技術、信息產業等部門從事研究、開發、維護與維修、教學及管理等方面的工作。此外，本專業的學生還可以進入生物醫學工程、電子信息工程、通信工程與技術、計算機應用技術等方向繼續深造。生物醫學工程專業培養要求知識方面：打好堅實的數學、化學、物理學、外語、計算機與信息科學和電子技術的基礎，掌握寬厚的生物醫學工程專業知識，具備寬廣而深遠的科技視野、強烈的求知欲望、事業心和創新意識。

二、普通化學課程及其教學的基本要求

（一）課程的地位、性質和任務

化學是在原子、分子層次上研究物質的組成、結構、性質及其變化規律的一門科學。在解決人類最關心的環境、材料、能源、醫藥保健、糧食增產、資源利用等問題中，化學科學處于中心地位。而普通化學則是化學的導言，它包含了現代化學的基本理論、基礎知識和基本技能，是現代大學生應該普遍掌握的自然科學基礎知識的重要部分，是高等院校非化學專業必修的一門重要的基礎課。通過本課程的學習，學生在一定程度上掌握一些必需的近代化學基本理論、基本知識和基本技能，并了解這些理論、知識和技能在生物醫學工程領域中的應用；培養學生具有應用化學觀點分析生活、生產中的一些簡單的化學問題的初步能力；為今后的專業學習和工作打下一定的化學知識基礎。

（二）課程教學的基本要求

通過對普通化學課程的學習，學生應掌握化學熱力學、化學動力學、化學平衡以及原子、分子結構等方面的基本理論和基礎知識；掌握一定的元素化合物的基本知識；掌握重要的有機化合物結構、性能以及一些重要的有機合成反應；掌握分析化學基本原理和一些重要的化學、儀器分析方法；并了解化學在生物醫學、環境保護、新材料的研究與應用、能源開發與利用以及生命科學研究等領域的作用，為生物醫學工程專業課程打下化學理論基礎。

三、普通化學教學改革的具體措施

（一）修改教學大綱

應根據生物醫學工程專業的培養方案，修改普通化學的教學大綱，并將本課程分為理論教學和實驗教學。理論課時為32學時，實驗課時為16學時。首先從普通化學課程的地位、性質和任務來定位。普通化學則是化學的導言，它包含現代化學的基本理論、基礎知識和基本技能，使學生掌握化學熱力學、化學動力學、化學平衡；掌握一定的元素化合物的基本知識；掌握重要的有機化合物結構、性能以及一些重要的有機合成反應；掌握分析化學基本原理和一些重要的化學、儀器分析方法；并了解化學在生物醫學以及生命科學研究等領域的作用，為生物醫學工程專業課程打下化學理論基礎。

為了培養學生的動手能力，應讓學生熟悉化學實驗及實驗室的基本規則；培養學生認真觀察實驗現象、正確記錄和實驗數據的習慣；了解常用化學儀器的性能、使用和維護方法。同時，應培養學生正確處理實驗數據，正確書寫實驗報告的能力；促使學生逐漸養成嚴謹的科學態度、實事求是的實驗習慣和工作作風，并初步具有獨立思考、獨立設計實驗、獨立進行實驗以及獨立分析、綜合問題的能力，從而為后續課程的學習和進一步的科學研究打下基礎。主要實驗項目如下：玻璃工操作實驗（2學時）；離解平衡與沉淀一溶解平衡（2學時）；銅、鋅、銀、鎘及其離子的鑒定（2學時）；烴的性質和鑒定（2學時）；粗鹽的提純（4學時）。

值得注意的是，理論教學大綱和實驗教學大綱的修訂，應體現專業特色明確、重點突出、思路清晰的教學思路。

（二）探索新的教學方法

1.理論聯系實際。普通化學是非化學化工類專業學生開設的一門基礎化學課，主要介紹化學學科基本情況，化學各個分支對社會發展的作用，化學學科的發展現狀、發展趨勢，化學與其他自然科學、工程技術學科的關系。因此，普通化學課程知識點多、內容復雜、概念跨度大，需要與學生所學專業及實際情況有機結合起來。然而，在教學實踐中，本課程的教學課時不足，教學過程中，化學理論和化學與專業結合選擇是，教師往往容易顧此失彼，使化學教學演變成一堆化學名詞和專業術語的堆積，枯燥乏味。同時，學生重視度不夠、學習興趣不濃。但是化學知識在各種領域中不斷滲透，在日常社會生活中起著越來越重要的作用。面對實際問題，針對生物醫學工程專業特點，在教學過程中，教師可首先和學生進行討論，解決如下問題：（1）學習的原動力。（2）學習的方法和習慣；告訴大學課程內容多，上課進度快、信息量大，并且輔導課和習題課少，要掌握好學習方法；設計了從實驗現象一引發思考一理論內容一實驗內容一在線測試的教學路線。（3）學習精神，只有更加刻苦才有可能適應大學階段的學習。通過討論和示范，激發學生的學習興趣，以求達到最佳教學效果。

將普通化學中基礎部分的講授與中學化學教學良好接軌，在上課時首先回顧一下中學化學相關知識點，再引入新的知識點。在講例題的采用為“先示例、后解析”的方式。上實驗課，采用實驗前提問和預習，代替實驗課先講實驗原理和步驟的方式，要求、鼓勵學生預習和思考。在指導實驗時，及時發現問題，引導學生深入思考。建議學校平時適當開放實驗室，為對化學感興趣的學生提供實際操作平臺。鼓勵學生根據個人興趣參加項目創新活動，和指導教師一起選題，查閱文獻，學習相關知識，進行科研活動。當然，也可結合其他課外科技活動展開教學。

2引入實例。在實際的教學過程中，針對生物醫學工程專業特點，可適當引入生活和專業應用中的具體實施例。課堂講授時，利用具體實例，引入每一章節內容，再將每一章節的重點、難點內容在學生深入挖掘的基礎上，將內容分解成若干小問題或將若干相關小問題合并起來，指導學生聯想、討論思考、聯想歸納、比較總結本課程的目標是系統講授化學基本理論和知識，加強基礎，提煉基本，按需拓寬，注重實踐性和應用性。

在講到酸堿時，可把知識點延伸，把電子舌知識和酸堿性結合起來。電子舌測量酸味時就是利用酸性，檢測出酸的濃度，也就是將酸的濃度通過化學傳感器轉化為可檢測的信號，信號的強弱就能反映酸的濃度。同樣，電子舌檢測其他味覺，就是將其味覺物質，通過化學傳感器轉化為可檢測的信號，通過信號的強弱來反映味覺物質的含量，進一步體現味道的內涵。

可引入直觀形象的化學反應動畫效果，加強學生對反應機理和抽象概念的理解；同時，可采用動態圖表，充分發揮各類圖形的優勢。

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中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A？搖 文章編號：1674-9324（2013）06-0239-02

廣東醫學院生物醫學工程專業于2003年開始第一屆本科招生，針對如何進行具有生物醫學工程專業特點的教學改革進行了大量的研究和實踐。作為工科專業，電子類課程是專業的基礎課程，與電子信息專業要求不同，生物醫學工程專業以小信號、低頻率電路為主要研究對象。本專業側重培養高水平的應用型人才，畢業生要能夠快速開展醫療儀器方向的研發、測試等工作。因此，我們從2008年開始著手進行了相關電路課程的改革和探測，下面針對專業特點和考核方式進行討論。

一、生物醫學工程專業課程特點分析

生物醫學工程是以技術與工程的手段研究和解決生物和醫學中的相關問題，并綜合了生物學、醫學和工程技術學的交叉學科[1-3]。它要求學生掌握物理學、數學、電子學、醫學等相關基礎知識，并能夠融會貫通[4-5]。其中電子技術的相關知識是生物醫學工程專業課程的主要內容。與普通高校電子信息專業和自動化控制專業不同的是，本專業電子類課程內容局限在低頻、弱電范圍內，同時要求學生具備較強的操作和分析能力。因此，在課程教學和考核中應該更加注重與本專業特點相結合，發展具有專業特色的考核評價體系。作為課程發展的導向，考核方式是課程建設水平的集中體現，也是評價教學質量的重要手段和課程改革的參考依據。在本專業發展初期，電子類課程的考核主要體現在：（1）一考制，即將期末考試成績作為學生的最終成績，方式比較單一，特點不突出，忽視了學生在實驗技能、創新設計方面的評價；同時在期末考試中所暴露出來的問題也來不及糾正。（2）與專業領域銜接不夠緊密。考核內容只強調基礎知識的掌握，考核內容與普通電子工程專業內容一樣，忽視了生物醫學工程專業的特色；（3）考試題型單一。最初的考試題型也只有計算分析一種，覆蓋面較窄，考試評價主觀性較強，難以全面評價學生的綜合能力。

二、考核方式的改變與實踐

從2008年開始，我們便針對電子類課程存在的問題進行了專項研究，提出考核改革的目標，即把教學作為提高學生綜合素質的關鍵環節，將考核向過程考核轉移。課程組從2009級本科生開始推行一系列課程改革措施，目前已經進行了三屆改革試驗。逐步形成了一套具有生物醫學工程專業特色的考核方式。考核方式改革具體內容是：（1）專業基礎課的考核由平時作業和階段測驗成績、實驗課成績和期末成績組成。①平時作業由主講教師根據教學計劃通過在線課程網站布置，學生在學習完一章內容后在一周以內提交作業。該項成績占總評成績的10%。②階段測驗包含兩種形式，一種是傳統的隨堂測驗，另一種是在線測驗，即由測驗系統給出成績。階段測驗根據學習內容，安排2～3次，占總評成績的5%。③我們特別加強了對實驗課程的考核力度，實驗課成績包括實驗完成情況和實驗報告的撰寫兩方面，占總評成績的15%。④期末成績則延續傳統閉卷考試形式，在統一閱卷的基礎上給出，占總評成績的70%。考試題型更加豐富，一般不少于四種類型題，客觀題占50%左右。考試難度適當降低，但是知識覆蓋面增加到了課程內容的80%以上。（2）電子類專業課程考核則注重課程設計、大作業（或課程論文）等更加自由的形式。①考核也貫穿于整個教學過程。以綜合設計課程為例：教學和考核都是以分組方式進行，電路設計為主要教學內容，設計結果和課程論文則是考核依據。這里還強調了團隊合作，同一小組成員的考核成績是相同的。②通過計算機輔助進行。在電路設計軟件課程中，學生在課程學習中除了要掌握軟件的基本知識外，綜合能力的提高也是主要的一個方面。考核也是通過計算機完成的，教學可以為每位學生設置不同的題目，內容更加靈活多變。我們進行考核方式改革的方針是以學生為主體，注重培養學生興趣和綜合能力，在教學過程中也盡量增加小組討論和團隊項目。總之，考核方式的改變就是力求做到全面、有效，能夠在學習過程中對學生進行促進。

三、網絡平臺的建設和作用

專業課程學習網站的建設是教育教學改革的重要內容，在電子類課程的改革中成為了重要的工具。截止到2011年，生物醫學工程專業的專業基礎課已經陸續完成了網絡課程的組建工作并迅速投入到教學中。在線網絡課程建設為考核方式提供了更多的選擇，已經逐漸成為改革成功的關鍵一環。我們在網絡課程建設中，特別強調了其參與考核的功能。因此，將題庫建設作為重要的一環。目前，已將完成了500道網絡習題的初等規模題庫，包括在線自測試題10套，為課程考核方式改革提供了重要的硬件支撐。學生在線考試的形式反應積極，認為形式新穎、操作方便。目前，我們在過程測試中至少包含一次在線考試，平時的作業布置和提交也都通過在線網絡進行，也就是說約40%的平時成績是通過網絡考核獲得的。除此之外，網絡課程還為教學提供了重要的支撐平臺，這主要體現在兩方面：（1）擴展了教學內容，豐富了學生的知識面。以往學生獲得知識的渠道單一，枯燥的內容制約了學生的學習積極性。我們在網絡課程中提供了大量的相關資料，包括文獻、新聞、圖片、視頻等，充分延伸了教材內容，滿足了學生多元化的學習需要；（2）提供了交流的平臺。我們同樣組建了學習小組，小組成員作為團隊活躍在網絡中。教師為各個小組布置了不同的討論題目，有的作為作業成為考核的一部分。在網絡環境中，學生擁有了充分的發揮空間和自由，能夠以更加放松的心態融入到學習中。

生物醫學工程專業電子類課程考核方式改革是新時期人才培養模式改革的重要組成部分。是在培養創新性人才的指導思想下進行的有益的探索和嘗試。根據三年來的教學實踐，改革獲得了任課教師的支持，得到了學生的認可。我們所提出的綜合型的過程考核思想正在切實地促進教學質量的提高。我們下一步的工作重點是繼續深化考核方式改革，使其不流于形式并帶動整個課程的建設，不斷地提高教學質量和學生的綜合應用能力。

參考文獻：

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[4]鄒慧玲，董秀珍.美國優秀生物醫學工程本科教育特點分析[J].中國高等醫學教育，2003，（5）：6-9.

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二、在生物化學教學中引入創新實踐型教學

生物醫學工程專業是由其復雜的、龐大的知識體系交叉形成的學科，在教學中如何將各個課程融會貫通也是其教學的一個難點。而生物化學作為生物和醫學共同的基礎課，其授課的效果對后續課程的教授具有重要的意義。而創新實踐型教學對該門學科的授課質量具有重要作用。這是因為生物化學就是建立在前人不斷實驗，并將實驗結果分析總結形成理論的學科。所以，實驗教學對教好、學好這門課具有至關重要的作用。同時，想要提高學生的綜合素質和創新能力，就需要在基礎教學的基礎上進行實踐的鍛煉和積累。我們針對實踐型教學做了如下的工作。首先，設置了課內實驗和專題實驗。課內實驗是在授課同時進行開設的，可對課堂學習的知識進行鞏固和加深了解。而專題實驗，我們一般開設在高年級，此時學生已經學習了大多的專業課程，而專題實驗可將生物化學和這些專業知識融會貫通，進而增加對生化進一步認識，也鍛煉學生動手能力和獨立思考能力。其次，讓學生加入到課題研究中。如大學生創新項目，鼓勵學生積極申報，并鍛煉學生通過查找資料提出與生物化學有關的題目，并在老師的指導下寫項目書、項目計劃、實驗方案，進行實驗，最終寫結題報告，發表文章。在這過程中，提高學生能力，對學生的綜合素質和創新能力進行了培養。將創新實踐型教學與生物化學傳統教學相結合，通過實踐教學將學生從傳統的課堂教學中拉了出來，走入實驗室，運用所學知識來解決問題，讓學生對學習的理論知識有了進一步認識，提高學習積極性。

篇（10）

二、鼓勵學生自主學習

自主學習是學生在大學階段需要掌握的一個重要學習能力，對他們在將來的學習和工作都具有重要意義。這也是大學教師教育的真正意義所在，即“授予魚不如授予漁”。而我們學校設立的生物醫學工程專業是以生物醫學電子為主要方向，強化學生的動手能力、設計能力和創新意識，培養具備生命科學、電子、信息、計算機技術的基礎知識，能在生物工程、生物醫學工程、醫學儀器、醫用電子設備、醫療信息技術及電子、儀器、信息領域等從事研究、設計、制造、應用和管理的復合型高級工程技術人才。因此，本專業所設立的專業課具有知識面廣、交叉性強的特點，尤其需要學生能夠具有很強的自主學習能力，將老師在課堂上傳授的各種知識相互貫通，并理解。在生物化學課程講授中，根據專業的特點，我們制定了如下方法來指導學生學會自主學習。首先，幫助學生制定學習計劃。要求學生自己制定或在老師的幫助下制定一份合理的學習計劃，需要詳細列出學習內容和時間安排，該安排應該與教師上課內容一致，且學習計劃應具有針對性。在給生物醫學工程專業學生授課時，有一部分學生對生物化學非常感興趣，也表示出希望在研究階段從事生物專業的學習。而生物化學作為生物專業的必修課，也是生物方向考研的必考專業課之一。這樣，我們專業所教授的生物化學知識是無法滿足學生學習需要的。這就要求這部分學生需要制定更為全面的學習計劃，除涵蓋本專業的學習要求外，還應將生物專業的知識要求加入。而對于希望從事醫學電子方向的學生來說，只需完成本專業學習計劃即可。其次，將授課教師的聯系方式和辦公室地址公布，方便學生隨時聯系老師。最后，給出精品課程及網絡課程的網上資源地址、主要參考書目及主要文獻資料和主要實踐資料，使學生能夠更好地自主學習。在完成這些工作后，也要定時聯系學生，對學生自主學習情況進行評價，讓學生寫自主學習自我總結評價，來評價他們的學習結果，使學生的學習能力得到提升。

三、在生物化學教學中引入創新實踐型教學

生物醫學工程專業是由其復雜的、龐大的知識體系交叉形成的學科，在教學中如何將各個課程融會貫通也是其教學的一個難點。而生物化學作為生物和醫學共同的基礎課，其授課的效果對后續課程的教授具有重要的意義。而創新實踐型教學對該門學科的授課質量具有重要作用。這是因為生物化學就是建立在前人不斷實驗，并將實驗結果分析總結形成理論的學科。所以，實驗教學對教好、學好這門課具有至關重要的作用。同時，想要提高學生的綜合素質和創新能力，就需要在基礎教學的基礎上進行實踐的鍛煉和積累。我們針對實踐型教學做了如下的工作。首先，設置了課內實驗和專題實驗。課內實驗是在授課同時進行開設的，可對課堂學習的知識進行鞏固和加深了解。而專題實驗，我們一般開設在高年級，此時學生已經學習了大多的專業課程，而專題實驗可將生物化學和這些專業知識融會貫通，進而增加對生化進一步認識，也鍛煉學生動手能力和獨立思考能力。其次，讓學生加入到課題研究中。如大學生創新項目，鼓勵學生積極申報，并鍛煉學生通過查找資料提出與生物化學有關的題目，并在老師的指導下寫項目書、項目計劃、實驗方案，進行實驗，最終寫結題報告，發表文章。在這過程中，提高學生能力，對學生的綜合素質和創新能力進行了培養。將創新實踐型教學與生物化學傳統教學相結合，通過實踐教學將學生從傳統的課堂教學中拉了出來，走入實驗室，運用所學知識來解決問題，讓學生對學習的理論知識有了進一步認識，提高學習積極性。